Фізико-хімія енергоконденсованих речовин і матеріалів
Спеціальність: Хімічні технології неорганічних речовин і водоочищення
Код дисципліни: 7.161.01.E.028
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Хімії і технології неорганічних речовин
Лектор: Доцент Сухацький Юрій Вікторович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти фахових компетентностей професійного спрямування (ФКС):
ФКС3.1. Здатність використовувати професійно-профільні знання і практичні навички для вирішення конкретних завдань в галузі хімічних технологій енергоконденсованих речовин і матеріалів та їх використання у виробах спеціального призначення;
ФКС3.2. Здатність критично аналізувати сучасні технології та формувати вимоги для розроблення інноваційних процесів у технологіях енергоконденсованих речовин і матеріалів;
ФКС3.3. Здатність проводити наукові роботи в галузі технологій енергоконденсованих речовин і матеріалів та дослідження їх властивостей.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
- знання фізико-хімічних властивостей компонентів піротехнічних складів, основних форм хімічного перетворення енергоконденсованих речовин і матеріалів;
- вміння класифікувати піротехнічні склади за характером дії та ефектом;
- вміння розраховувати температуру і теплоту горіння піротехнічних складів, об’єм утворених газоподібних продуктів та кількість шлаків;
- вміння розраховувати подвійні та потрійні суміші, кисневий баланс піротехнічних складів;
- вміння теоретично аналізувати можливість виникнення детонації, розраховувати параметри детонації, оцінювати вплив різних факторів на швидкість детонації енергоконденсованих речовин і матеріалів;
- знання способів збудження (ініціювання) горіння і детонації енергоконденсованих речовин і матеріалів;
- вміння якісно та кількісно оцінювати оптико-електронні властивості аерозолів, які генеруються внаслідок горіння піротехнічних складів.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПР2. Здійснювати пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, підготовки та очищення вод, систематизувати, аналізувати та оцінювати відповідну інформацію.
ПР7. Здійснювати у науково-технічній літературі, патентах, базах даних, інших джерелах пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, систематизувати і аналізувати, та оцінювати відповідну інформацію.
КОМ1. Зрозуміле і недвозначне донесення власних знань, висновків та аргументації до фахівців і нефахівців, зокрема, до осіб, які навчаються.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - Хімія та технології наноматеріалів;
- Сучасні процеси у технології неорганічних речовин і водоочищенні;
- Технології енергоконденсованих речовин і матеріалів;
- Основи проєктування виробництв енергоконденсованих речовин і матеріалів.
Короткий зміст навчальної програми: У дисципліні розглядають класифікацію піротехнічних складів за характером дії та ефектом, фізико-хімічні властивості компонентів піротехнічних складів та їх призначення, основні форми хімічного перетворення енергоконденсованих речовин і матеріалів. Велика увага надається: класифікації видів горіння, особливостям горіння газів, рідин, твердих речовин та пилоповітряних сумішей; формуванню вмінь розраховувати температуру і теплоту горіння піротехнічних складів, об’єм утворених газоподібних продуктів та кількість шлаків; опануванню принципів розрахунку подвійних і потрійних сумішей, кисневого балансу піротехнічних складів, параметрів детонації. Розглядаються способи збудження (ініціювання) горіння і детонації енергоконденсованих речовин і матеріалів, оптико-електронні властивості аерозолів, які генеруються внаслідок горіння піротехнічних складів.
Опис: Тема 1 – Піротехніка і піротехнічні склади. Основні положення.
Тема 2 – Компоненти піротехнічних складів.
Тема 3 – Зміни в енергоконденсованих речовинах і матеріалах під час їх зберігання.
Тема 4 – Горіння енергоконденсованих речовин і матеріалів. Матеріальний і тепловий (енергетичний) баланси процесів горіння.
Тема 5 – Теплота горіння, газоподібні продукти, шлаки, температура і швидкість горіння піротехнічних складів.
Тема 6 – Принципи розрахунку піротехнічних складів.
Тема 7 – Детонація енергоконденсованих речовин і матеріалів.
Тема 8 – Збудження (ініціювання) горіння і детонації енергоконденсованих речовин і матеріалів.
Тема 9 – Оптико-електронні властивості аерозолів, які генеруються внаслідок горіння піротехнічних складів. Оцінювання ефективності аерозолів та їх маскувальної дії у певних діапазонах ІЧ-випромінювання. Суміші для генерування аерозолів із маскувальними властивостями в ІЧ-діапазоні спектра.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль передбачає письмово-усне фронтальне, індивідуальне, ущільнене опитування, виконання та захист звітів із лабораторних робіт, оцінку активності, внесених пропозицій, оригінальних рішень.
Оцінювання трирівневої (І-й рівень – тестовий контроль; ІІ-й, ІІІ-й рівні – завдання відкритого характеру) письмової та усної компонент під час екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: • виконання та захист звітів із лабораторних робіт (30 %);
• підсумковий контроль (70 %, контрольний захід, іспит): письмово-усна форма (70 %).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів («відмінно») – виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і розвитку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
87–71 бал («добре») – виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач;
70–50 балів («задовільно») – виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач;
49–00 балів («незадовільно») – виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Навчально-методичне забезпечення
1) Питома теплота горіння піротехнічних складів : метод. вказівки та інструкція до лабораторних робіт з дисциплін “Фізико-хімія енергоконденсованих речовин і матеріалів”, “Технології енергоконденсованих речовин і матеріалів”, “Основи проєктування виробництв енергоконденсованих речовин і матеріалів” для студентів другого (магістерського) рівня вищої освіти спеціальності 161 “Хімічні технології та інженерія” (освітньо-професійна програма “Хімічні технології неорганічних речовин і водоочищення” та освітньо-наукова програма “Хімічні технології та інженерія”) / уклад. З. Знак, Ю. Сухацький, А. Гелеш, Р. Мних. Львів : самвидав (реєстрація № 10453 від 18.04.2024 р.), 2024. 12 с.
2) Дослідження оптичних характеристик аерозолів : метод. вказівки та інструкція до лабораторних робіт з дисциплін “Технології енергоконденсованих речовин і матеріалів”, “Фізико-хімія енергоконденсованих речовин і матеріалів”, “Основи проєктування виробництв енергоконденсованих речовин і матеріалів” для студентів спеціальності 161 “Хімічні технології та інженерія” (освітньо-професійна програма “Хімічні технології неорганічних речовин і водоочищення”) / уклад. З. Знак, Р. Мних, Ю. Сухацький, А. Гелеш. Львів : самвидав (реєстрація № 10466 від 18.04.2024 р.), 2024. 16 с.
3) Дослідження оптичних характеристик димів : метод. вказівки та інструкція до лабораторних робіт з дисциплін “Технології енергоконденсованих речовин і матеріалів”, “Фізико-хімія енергоконденсованих речовин і матеріалів”, “Основи проєктування виробництв енергоконденсованих речовин і матеріалів” для студентів спеціальності 161 “Хімічні технології та інженерія” (освітньо-професійна програма “Хімічні технології неорганічних речовин і водоочищення”) другого (магістерського) рівня вищої освіти / уклад. З. Знак, Р. Мних, Ю. Сухацький, А. Гелеш. Львів : самвидав (реєстрація № 10458 від 18.04.2024 р.), 2024. 16 с.
Рекомендована література
Базова
1. Тимофіїв С. В. Енергонасичені матеріали та основи хімічної фізики : конспект лекцій для студентів спеціальності 7.05130108 “Хімічні технології високомолекулярних сполук” за напрямом підготовки 6.051301 “Хімічна технологія” денної та заочної форм навчання. Суми : Сумський державний університет, 2016. 132 с.
2. Тимофіїв С. В. Прикладна фізика горіння та вибуху : конспект лекцій для студентів спеціальності 161 “Хімічні технології та інженерія” освітньо-кваліфікаційного рівня “бакалавр” денної та заочної форм навчання. Суми : Сумський державний університет, 2021. 141 с.
3. Буллер М. Ф., Роботько В. А. Технології виробництва вибухових речовин : курс лекцій для студентів спеціальності 133 “Галузеве машинобудування” всіх форм навчання. Суми : Сумський державний університет, 2022. 211 с.
4. Conkling J. A., Mocella C. J. Chemistry of Pyrotechnics : Basic Principles and Theory, Third Edition. London : CRC Press, 2019. 298 p.
Допоміжна
1. Bose A. K. Military Pyrotechnics : Principles and Practices, 1st Edition. London : CRC Press, 2021. 636 p.
2. Russell M. S. The Chemistry of Fireworks. London : The Royal Society of Chemistry, 2000. 117 p.
Інформаційні ресурси
1. https://drive.google.com/drive/folders/15PM5QqBjsUF6PcD1_XSNqzBcQqVXQsRT
2. https://drive.google.com/drive/folders/1Tf6eg6tuZmDKwzY2DD4mCCeBBZ20Fti4
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).